汽轮机转子
汽轮机转子常见故障及处理方法
汽轮机转子常见故障及处理方法摘要：汽轮机转子作为汽轮机的一个重要部件在实际中有着重要的作用，它对汽轮机的运作起着积极的推动作用。
在实际的汽轮机转子加工过程中，由于汽轮机转子本身结构比较复杂，对工作温度以及运作速度等要求较高，所以其加工工艺就相应的比较复杂。
另外，汽轮机转子在加工中对其尺寸精度要求也是相应较高的，所以对其加工工艺进行分析是非常必要的。
关键词：汽轮机转子；故障；处理方法转子是汽轮机的重要部件，有着造价高、图纸复杂、加工要求高、工序复杂等特征。
转子的设备一般是车床，汽轮车间采用的是数控车床，但依然是旧式的二维纸质工艺。
在生产加工中，员工必须经常查看工艺卡和转子图纸。
此外，操作比较熟练的数控员工较少，一些虽然是有着2～3年学习经历的学徒，但是他们离不开师傅的手把手教学。
如果想培养一批操作比较熟练的数控人员，则必须投入许多人力、物力和精力。
1出现的故障分析1.1设计制造方面分析由于在汽轮机中，转子一直是处于高速运转的过程中，如果是在生产制造的过程中出现问题，就会使得转子在运行的过程中，其质心和几何中心没有重合在一起，并且由于转子在运行的过程中处于高速运转的过程中，这样就会产生一个离心力，离心力主要是通过旋转中心线的静止平面上进行投影，这是一个周期性的简谐外力，如果在这个时候进行强迫振动，这就会使得汽轮机转子的振动出现加剧现象。
并且由于在运行的过程中，由于现代汽轮机的制造为了提高汽轮机工作的效率，因此汽轮机动静之间的间隙十分小，所以这就使得汽轮机在高温高速运行的过程中，很容易使得转子产生振动现象，并且由于汽缸在运行的过程中出现受热不均匀的现象，这样就会使得汽缸出现变形，加剧了转子振动，严重的时候就不断的产生循环，最终就导致故障的产生。
1.2运行方面分析汽轮机转子在运行的过程中，由于转子的材料存在着缺陷，例如材料不均匀，在受热之后就会使得转子出现弯曲以及变形等现象，因此汽轮机在运行的时候会使得盘车或是暖机的准备不充分，因此就使得转子的横截面内的温度不均匀，使得汽轮机转子出现弹性热弯曲或者是出现永久变形，甚至是汽轮机出现的摩擦和碰触也会使得转子出现永久变形，并且由于汽轮机在启动的时候各个金属和管道都处于不稳定的传热过程，因此这就使得汽轮机在热力作用下，出现热膨胀，并且由于热膨胀比较复杂，因此我们在启动的时候一定要特别的注意。
核电汽轮机低压转子技术的发展
核电汽轮机低压转子技术的发展随着能源结构的不断调整和优化，核电作为一种清洁、高效的能源形式在全球范围内得到了广泛应用。
汽轮机作为核电系统中重要的组成部分，其性能的优劣直接影响到整个核电系统的运行。
其中，低压转子技术作为汽轮机的重要组成部分，其发展受到了广泛。
本文将就核电汽轮机低压转子技术的发展进行探讨，以期为相关领域的研究提供参考。
核电汽轮机低压转子技术当前面临的问题与挑战低压转子是汽轮机中转速最高的部件，对于其性能和稳定性的要求非常高。
然而，当前核电汽轮机低压转子技术在设计和运行过程中仍存在一些问题。
转子材料的性能和加工工艺直接影响了低压转子的稳定性和耐用性。
在设计过程中，如何提高转子的气动性能和效率也是一个重要的问题。
转子的振动和疲劳问题也是制约其发展的难题之一。
为了解决上述问题，学界进行了大量的研究。
例如，某研究团队通过优化转子材料和加工工艺，成功提高了低压转子的稳定性和耐用性。
同时，采用新的设计理念和方法，实现了转子气动性能的提升。
通过应用新的数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行了有效的优化。
这些研究成果为核电汽轮机低压转子技术的发展提供了强有力的支持。
尽管核电汽轮机低压转子技术的发展前景光明，但仍有一些人持有反对意见。
其中，一些人认为核电汽轮机的效率较低，对环境影响较大。
对此，我们认为，随着技术的不断进步，核电汽轮机的效率已经得到了显著提升，同时通过合理规划和运行，可以有效降低核电对环境的影响。
核能作为一种大规模、稳定的能源供应形式，对于满足全球能源需求具有重要意义。
在应对气候变化和实现可持续发展方面，核电也发挥着不可替代的作用。
核电汽轮机低压转子技术的发展对于提高核电系统的性能和稳定性具有重要意义。
通过不断地研究和创新，我们相信低压转子技术的瓶颈将会被逐渐打破，迎来更为广阔的发展前景。
为了推动核电汽轮机低压转子技术的进一步发展，我们建议加强以下几个方面的研究：深入研究转子材料的性能与加工工艺，提高其稳定性和耐用性；强化设计理念与方法的创新，实现转子气动性能的优化；充分利用现代数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行精确评估与优化；开展核电汽轮机低压转子技术的安全性和可靠性研究，确保其在各种工况下的稳定运行；加强国际合作与交流，共同推进核电汽轮机低压转子技术的发展。
汽轮机转子[指南]
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转子一、转子的作用和型式汽轮机中所有转动部件的组合体叫做转子。
转子的作用是把蒸汽的动能转变为汽轮机轴的回转机械能。
汽轮机转子可分为两种基本型式，即转轮型转子和转鼓型转子。
转轮型转子的叶片装在叶轮上，叶轮紧固在轴上，蒸汽对叶片的作用靠叶轮传给轴。
这种转子的级数较少，每一级中蒸汽的热焓降较大，一般应用在冲动式汽轮机上。
转鼓型转子的叶片直接装在圆锥形的转鼓上，蒸汽对叶片的作用力靠转鼓传给轴。
这种转子结构简单，弯曲度小，适用于级数多、每级热焓降不大于和要求积垢强度较大的反动式汽轮机上。
这种转子，由于轴向推力较大，所以都有平衡活塞用来平衡轴向推力。
二、转子临界转速的基本概念叶轮在工作时，所受的力很大而且也较复杂。
这些力有：蒸汽作用在叶片上使之转动的转动力矩；叶轮前后的蒸汽压力差造成的轴向推力；转动各部件如叶片、包箍及叶轮本身在转动时的离心力；叶轮转动时也要产生振动，所以叶轮上还受着振动力，由于这些力的作用结果，使叶轮上产生径向与切向应力，其中切向应力都较径向压力为大。
3．叶轮在轴上的套装：叶轮在轴上的套装方法很多，国产小型汽轮机的叶轮普遍采用热套法装在轴上。
热套法就是把叶轮的中心孔的内径制成稍小于轴的外径，在套装前先把叶轮用火焰均匀加热或油中加热到一定温度后，在热状态下套装在轴上，待叶轮与轴达到同一温度后，产生足够的紧力，使其牢固的套装在一起。
一般叶轮套装在紧力（轴的半径较叶轮轴孔半径所大的数值与轴半径的比值）为1/1000～1.3/1000。
为了防止在运行中出现叶轮与轴套装的紧力减小时，轴与叶轮之间产生相对滑动，在轴和叶轮的套装外，装有一对键，一般汽轮机的轴封套、推力盘等也都用热套法装在轴上。
三、转子临界转速为了安全起见，汽轮机的工作转速应与临界转速（包括临界转速成倍数关系的转速）错开。
运行实践证明，当工作转速与临界转速错开15～20％或再高一些时，汽轮机才能安全的工作。
大多数制造厂都使汽轮机的工作转速大于或小于临界转速的30％左右。
汽轮机转子部分
3.分类： （1）按盘车转速高低分： 高速盘车：40~70rpm,利于油膜的建立，加快热交换， 利于减小上下汽缸之间、转子内部温差，缩短起动时 间 低速盘车：2~4rpm，起动力矩小。速度低，不好建立 油膜，不能应用于大功率汽轮机。 （2）按结构特点分 具有螺旋轴的电动盘车装置 具有链轮—涡轮蜗杆的电动盘车装置
汽轮机转子
汽轮机的转动部分称为转子，主要部件有动叶片、主轴和叶 轮(反动式汽轮机为转鼓)、联轴器等； 作用：汇集各级动叶栅所得到的机械能，并传递给发电机转 子。 一、转子的结构 （一）轮式转子 1.套装转子 2.整锻转子 3.组合转子 4.焊接转子 （二）鼓式转子
加工方便，合理利用 材料，热态松动 应用于中低压转子
叶片振动的激振力
三、叶片的振动 叶片是根部固定的弹性杆件 自由振动——自振频率 强迫振动——激振力 共振 ——叶片的自振频率与激振力频率相等或成整数倍， 叶片将发生共振 。 共振时：振幅和振动应力急剧增加，可能引起叶片的疲劳 损坏 。
(一)引起叶片振动的激振力 1.高频激振力 汽流力 周期性变化 激振力的频率为：f=Zn×n0 激振力的频率f=2000～4000Hz
二、转子上的零部件 （一）叶轮 1.叶轮的结构 2.叶轮的振动
叶轮轮面上开有 平衡孔，奇数个
正在加工中的汽轮机转子
叶轮上的平衡孔、轴封
叶轮上的平衡孔、隔板汽封
与隔板对比
转子上的主油泵和转速表连接齿轮
主油泵
转速表连接齿轮
推力盘
隔板和汽封
动叶片
概念：动叶片是蒸汽动能转换成转子机械能的重 要部件。
汽轮机焊接转子材料的选择
汽轮机焊接转子材料的选择主要介绍内容一、焊接转子发展过程二、焊接转子的优点三、700℃超超临界汽轮机焊接转子材料的选择四、核电汽轮机焊接转子材料的选择五、联合循环汽轮机焊接转子材料的选择六、总结汽轮机转子主要有三种制造方式：套装结构、整锻结构和焊接结构。
套装转子由于存在缺点：轮孔处应力较大转子的刚性差高温下容易使叶轮和主轴套装处产生松动现象因此，随着汽轮机蒸汽参数和功率不断提高，套装转子早已无法满足要求。
焊接转子得以广泛应用的原因：技术成熟：1926年，原瑞士BBC公司开始发展汽轮机焊接转子技术，1930年成功制造世界上第一根汽轮机焊接转子，至今已有80多年历史。
目前，欧洲汽轮机制造商在常规汽轮机中常采用焊接转子。
大型锻件难以制造：700℃及以上等级超超临界汽轮机高中压转子要求采用Ni基高温合金制造，而采用镍基合金很难制造10t以上的大型锻件；核电站半转速汽轮机转子体积和重量都很大，转子质量在200吨以上，整锻毛坯采购困难，国内外只有极少数厂家能生产，价格昂贵。
联合循环机组：联合循环机组通常用作调峰机组，要求频繁启停，因此汽轮机应尽量采用薄壁部件。
1926年原瑞士BBC公司就开始发展汽轮机焊接转子技术，1930年成功制造出世界上第一根汽轮机焊接转子。
阿尔斯通（ALSTOM）公司是国外汽轮机焊接转子技术发展历史最长、技术最先进公司，它包含原ABB、原ALSTHOM和原GEC公司。
到1988年末，该公司生产的焊接转子（包括汽轮机高、中、低压转子、燃气轮机转子和压气机转子）总数约达5000根左右，每年生产焊接转子50根左右，最大汽轮机功率达1300MW，转子重达213t 。
在德国进行的转子焊接工作以西门子（SIEMENS）公司为代表，SIEMENS公司主要进行的相关工作是对9Cr钢高中压转子的轴颈进行表面堆焊，此外还生产了中低压焊接转子，材料为23CrMoNiWV88和26NiCrMoV145钢，采用窄间隙U型坡口，自动TIG焊工艺。
汽轮机转子分类及应用
汽轮机转子分类及应用汽轮机是利用燃烧动力产生的高温高压气体的能量驱动转子旋转，从而提供动力的机械。
汽轮机广泛应用于发电站、核电站、舰船和石油化工等领域。
根据转子结构和工作方式的不同，汽轮机可以分为以下几类：冲气轮机、透平轮机、混流轮机和闭合式轮机。
冲气轮机是最早发展起来的一种涡轮机。
其转子叶片形状主要是直线形，气体冲击转子叶片后产生动能。
冲气轮机广泛应用于超高速离心式压缩机、气涡轮泵和气动力驱动系统等领域。
由于其结构简单、制造成本低、重量轻等特点，适用于需要进行极高转速工作的场合。
透平轮机是最常见的一种汽轮机。
它的转子叶片是成流线型的，气体通过叶片时会均匀地分布在叶片上并产生向轴向的连续动力。
透平轮机按照流态分为动力透平和压缩透平。
动力透平主要用于发电站和各种动力设备中。
主要有两种类型：蒸汽透平和燃气透平。
蒸汽透平通过蒸汽压力来产生动力，在水电站、火力发电厂和核电站等电站中应用广泛。
而燃气透平则通过燃烧燃气产生动力，具有启动速度快、启动成本低、运行灵活等优点，已成为航空发动机的首选。
压缩透平主要用于压缩气体。
例如，石油化工厂中的气体压缩装置和气体输送管道中的增压泵站等。
压缩透平机利用回收的剩余动能将气体带入下一个压缩阶段，从而提高压缩效率，减少能量损失。
混流轮机是介于冲气轮机和透平轮机之间的一种涡轮机，其转子叶片的形状是由直线和曲线组成。
混流轮机主要用于船舶的推进、水电站的水轮机和压缩机等。
由于其具有高效、流量大、噪声低等优点，目前在大型船舶和水电站等场合得到广泛应用。
闭合式轮机是一种相对较新的涡轮机形式。
其转子叶片设计为闭合式的环形，气体从中心排气。
闭合式轮机主要应用于石油工业中的涡轮压缩机和膨胀机等。
闭合式轮机由于具有高效、流量大、噪声低等优点，因此在石油炼油厂和天然气压缩站等场合得到广泛应用。
总而言之，汽轮机是一种利用高温高压气体驱动转子旋转的机械。
根据转子结构和工作方式的不同，汽轮机可以分为冲气轮机、透平轮机、混流轮机和闭合式轮机。
汽轮机转子中心孔及作用
汽轮机转子中心孔及作用汽轮机是一种将热能转化为机械能的设备，其中转子是汽轮机的核心部件之一。
转子是由多个叶片组成的，而这些叶片则通过中心孔连接在一起。
本文将探讨汽轮机转子中心孔的作用以及其在汽轮机性能中的重要性。
汽轮机转子中心孔的作用之一是提供连接叶片的结构支撑。
转子的叶片是承受高温高压气体冲击的部件，因此需要具备足够的强度和刚度来保持其形状和稳定性。
中心孔通过将叶片连接在一起，形成一个整体结构，从而增强了叶片的强度和刚度。
这种连接方式可以有效地抵抗叶片受到的冲击和振动，确保转子在高速旋转时的稳定性和安全性。
转子中心孔还起到了传递动力和扭矩的作用。
在汽轮机运行过程中，高温高压气体通过喷嘴冲击叶片，使转子开始旋转。
转子中心孔将旋转动力从一个叶片传递到相邻的叶片，使整个转子能够以高速旋转。
同时，中心孔还能够承受由旋转产生的扭矩，确保转子的稳定运行。
因此，转子中心孔的设计和制造需要考虑到承受高速旋转和扭矩的要求，以确保转子的可靠性和安全性。
转子中心孔还具有冷却和润滑的功能。
在汽轮机运行过程中，叶片会受到高温气体的冲击，导致叶片表面温度升高。
为了保护叶片不受过热损坏，转子中心孔可以通过引入冷却介质，如冷却空气或冷却水，来降低叶片的温度。
同时，中心孔还可以用作润滑通道，将润滑油引入叶片表面，减少叶片与轴的摩擦和磨损，提高转子的寿命和效率。
总结起来，汽轮机转子中心孔在汽轮机性能中起着至关重要的作用。
它不仅提供了叶片的结构支撑，增强了叶片的强度和刚度，还传递动力和扭矩，确保转子的稳定运行。
此外，中心孔还具备冷却和润滑的功能，保护叶片不受过热损坏，并减少摩擦和磨损。
因此，在设计和制造汽轮机转子时，中心孔的合理设计和制造工艺对于确保汽轮机的性能和可靠性至关重要。
通过不断的研究和创新，我们可以进一步提高汽轮机转子中心孔的设计和制造技术，为汽轮机的发展和应用带来更多的可能性。
汽轮机转子叶片及联轴器介绍
汽轮机转子、叶片及联轴器介绍1、转子和叶片概述汽轮机是高速旋转的机械，转子在高温高压的环境下工作，转子的任何缺陷都会影响机组的安全经济运行。
转子除了在动叶通道完成能量转换、主轴传递扭矩外，还要承受很大的离心力、各部件的温差引起的热应力，以及由于振动产生的动应力，因此，转子必须用性能优良、高强度、高韧性的金属制造。
为了提高通流部分的能量转换效率，转子、静子部件间保持较小的间隙，要求转子部件加工精密，调整、安装精细准确。
本汽轮机在制造过程中，转子各项跳动指标均能控制在0.03mm以内，转子动叶片装配采用先进的计算机电子力矩秤进行叶片重力矩的测量和分配，成品转子进行高速和超速动平衡，确保轮系的不平衡量小于0.006mm。
动叶片是汽轮机中最重要的零件之一，主要表现在：1、它作为蒸汽热能转换为机械能的主要作功部件，其结构型线、工作状态将直接对能量转换效率产生影响；2、数量最多，加工工作量相当大；3、它是汽轮机中承受应力最高的零件，又必须在相当恶劣的工作条件下工作，事故率很高。
因此，叶片的结构、性能不仅涉及到设计制造，而且和汽轮机的经济性及运转的安全可靠性关系密切。
图2－7 动叶片在汽轮机的位置及结构示意图汽轮机的动叶片一般有三部分组成：一是通过横销紧固在转子的叶根，二是将蒸汽动能转化成机械能的叶高部分，三是引导蒸汽流动、并在叶轮外径设置的护罩，即围带部分。
图2－7为动叶片在汽轮机的安装位置以及动叶片的结构示意图。
汽轮机叶片由于运行条件和作用不同，分为不同的类型。
叶片按其截面是否沿叶高变化，可将叶片分为等截面叶片、变截面叶片和扭曲叶片。
一般情况下，高中压转子的的叶片采用等截面叶片，而低压转子后几级毫无例外的采用变截面扭曲叶片1）本汽轮机的转子的主要特点本汽轮机转子分为高中压转子、低压A转子和低压B转子，通过刚性联轴器联接。
各转子各自支撑在2个轴承上，整个轴系通过位于2号轴承座内的推力轴承定位。
图2－8为我公司高中压转子示意图。
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图
］由若干个实心轮盘和两个端℃以下）。
，将叶轮热套在轴上。
待叶轮冷却后，内孔对轴
就产生了很大的压紧力，保证工作时安全可靠。
这种转子的主轴加工成阶梯形，中间直径大，两端直径小，这样不仅有利于减少转子的挠度，而且便于叶轮的套装与定位。
套装转子的优点是加工制造方便、节省材料、易保证质量，便于更换零件。
缺点是轮孔处应力较大、转子的刚性较差、高温下易松动、轴向长度大。
所以只适用于中、低冲动式汽轮机（工作温度在图整锻式转子］的叶轮、主轴和其他零件是用整体毛坯锻造以后再加工的。
整锻式转子的主要优点是：叶轮和主轴是整体的，高温下不会松动；装配零件少、结构紧凑；强度高、刚性好。
缺点是锻件尺寸大、加工制造困难、材料消耗大，主要用于大功率汽轮机的高压转子。
图组合式转子］是在同一转子上，高压部分采用整锻式结构，低压部分采用套装式结构。
这种转子兼顾了套装式和整锻式的优点，因而广泛应用于高参数、中等功率的汽轮机上。
焊接转子［图轴拼焊而成。
这种转子的优点是强度高、相对重量轻、结构紧凑、刚度大，而且能适应低压部分需要大直径的要求，因而常用作大型汽轮机的低压转子。
焊接转子要求材料有很好的焊接性能，对焊接工艺的要求也很高。
但是，随着冶金和焊接技术的不断发展，焊接转子的应
用必将日益广泛。